申请/专利权人：四川大学

申请日：2023-12-15

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN117709159B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2024.04.02#实质审查的生效;2024.03.15#公开

摘要：本发明公开了一种基于等效荷载的泄洪消能结构混凝土空蚀破坏模拟方法，其包括构建混凝土有限元模型；采用微射流冲击混凝土表面，计算等效荷载I；根据等效荷载I，模拟不同数量微射流冲击混凝土表面，计算等效荷载II；构建混凝土二维有限元模型，根据等效荷载II，将二维有限元模型的曲线荷载划分为若干微线段，得到线等效荷载；基于蚀坑深度、线等效荷载反演得到荷载峰值、荷载衰减值和曲线形状参数，并作为二维有限元模型的输入荷载，计算混凝土空蚀破坏云图，确定空蚀破坏程度及其抗空蚀能力；判断抗空蚀能力是否满足工程设计要求，若是，则当前混凝土可作为泄洪消能结构混凝土材料，否则调整混凝土材料参数，并返回第一步。

主权项：1.一种基于等效荷载的泄洪消能结构混凝土空蚀破坏模拟方法，其特征在于，包括步骤：S1、获取混凝土材料参数及确定混凝土塑性损伤模型参数，构建混凝土有限元模型；S2、采用空化泡溃灭微射流冲击有限元模型的混凝土表面，生成空蚀破坏蚀坑变形云图，并基于变形云图计算单微射流冲击下混凝土表面不同位置的等效荷载I；S3、根据等效荷载I，模拟不同数量微射流冲击有限元模型的混凝土表面，生成多微射流冲击的变形云图，基于变形云图计算多射流冲击的等效荷载II；S4、采用混凝土材料参数构建试验尺度的混凝土二维有限元模型，并基于等效荷载II，将二维有限元模型的曲线荷载划分为若干微线段，得到线荷载等效模型；S5、获取空蚀试验中混凝土不同时刻的蚀坑深度，根据蚀坑深度和线荷载等效模型，采用位移反分析得到空蚀中心区域冲击线荷载等效模型中的荷载峰值、荷载衰减值和曲线形状参数，确定线等效荷载；S6、采用线等效荷载作为混凝土二维有限元模型的输入荷载，模拟得到混凝土空蚀破坏云图，确定混凝土空蚀破坏程度及其抗空蚀能力；S7、判断抗空蚀能力是否满足工程设计要求，若是，则当前混凝土可作为泄洪消能结构混凝土材料，否则调整混凝土材料参数，并返回步骤S1；所述等效荷载I的表达式为： 其中，x为微射流的位置；为微射流冲击时x处的等效荷载；PWH和PST分别为微射流冲击混凝土表面的荷载曲线上的荷载峰值和荷载衰减值；αx为x处的衰减系数；t为时间；t0为达到荷载峰值的时间；tST为荷载峰值减小至荷载衰减值的时间；所述等效荷载II的表达式为： 其中，为多微射流冲击混凝土的等效荷载；Pa和Pb分别为多微射流冲击混凝土表面的荷载曲线上的荷载峰值和荷载衰减值；t为时间；t0为达到荷载峰值的时间；tST为荷载峰值减小至荷载衰减值的时间；荷载峰值Pa和荷载衰减值Pb的表达式为： 其中，xi为任意微线段i的中心坐标，-L2≤xi≤L2，L为线荷载作用范围；k=a，b分别为峰值和衰减值；c为曲线形状参数；exp•为指数函数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 四川大学 基于等效荷载的泄洪消能结构混凝土空蚀破坏模拟方法

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